機械臂作為一個運動性部件，在材質方麵的選擇會決定機械臂的靜態性能與（yǔ）動態性能，目前機器（qì）人機械臂材質方麵呈現利（lì）用（yòng）碳纖維材料代替傳統金屬（shǔ）的（de）趨勢。

（圖（tú）示：碳纖維機械臂）

一直以來，“輕量化”作為碳纖維複合材料鮮明的應用標簽，伴隨著智能製造（zào）行業在全球經濟中開始占據主導地位，碳纖維作為新興的纖維材料，為工業機器人性能的優化帶來更多的發展（zhǎn）空間。尤其是碳纖維機（jī）械臂的應用，更是直接促進了工業機器人的製造和應用成本的減少。

蘇州挪（nuó）恩複（fù）合材料是（shì）國（guó）內一家專注碳纖維領域的企業，為多家研究院和企業提供過定（dìng）製研發碳纖維機械臂產品（pǐn）。根據www.91碳纖維的負責人介紹，從一般的三軸、四軸、直角（jiǎo）坐標（biāo）類機器（qì）人到（dào）多關節類機器人，從機械連杆、臂管到（dào）機械關節，使用碳（tàn）纖（xiān）維（wéi）複合材料製作機器人零部件的比例越大越高，工（gōng）業機器人對高強度輕（qīng）質化材料（liào）的需求與（yǔ）汽車製造產業同樣強烈。

作為一（yī）個運動性部件，機（jī）械臂（bì）原材料決定了（le）機械臂的（de）靜態、動態功（gōng）能。傳統機械臂多（duō）是采用（yòng）鋁合金、合金鋼等輕型（xíng）合金作為原材料，但（dàn）碳纖維材料製成的機械（xiè）臂（bì），無論是比重、蠕變、強度，包括成本等（děng）多方麵要素（sù）進行比較，碳纖維機械臂都占據（jù）了相當多的優（yōu）勢。

機械（xiè）臂的自重會影響其自身（shēn）的運動快（kuài）捷性和運動的動力消耗能，同時還需要（yào）具有良好的受（shòu）控性和運行精確度，畢竟機（jī）械臂不僅要承擔自重（chóng），還需要承擔抓取工件的重量。傳（chuán）統（tǒng）機械臂的製作材料-鋁的密度為2.7g/cm3，鋼的密度為7.8g/cm3，而碳（tàn）纖維僅（jǐn）有1.7g/cm3，www.91曾為某企業研製一款碳纖維機械手臂，整（zhěng）體機（jī）械臂總重僅有3kg，整體重量比傳統材質機械臂減重約50%以上。

機械手臂（bì）在承受載荷時，不能有斷裂和應變，也（yě）就是說用來製作機械手臂的材料要有足夠的強度，必須選（xuǎn）擇“高強度的材料（liào）”。

傳（chuán）統的金屬材料由於自身的剛性不夠就會引起手臂在垂直平麵內的彎曲變形或（huò）是水平麵內側向的扭轉變（biàn）形，手（shǒu）臂就會隨之產生（shēng）振動，甚（shèn）至（zhì）是造成工件卡死。碳（tàn）纖維複合材料（liào）的抗拉強度約為1400MPa，是鋼材的數（shù）倍，在彈性（xìng）模量和承載能力方麵都比傳統的金屬材料更具優勢，對高強度的操作頻率有（yǒu）適應能力。

另外（wài），從經濟的角度方麵來取舍的話，看似碳纖維原材料比鋁合金要貴很多，但是在具體應用中，從原材料到成型，這其中（zhōng）的（de）加工（gōng）成本所占的成本比例更大。但經過眾多材料人的努力，已經將碳纖維機（jī）械臂與傳統鋁合金材質機械臂之間的價格差距拉近。www.91複合材料的技術人員也針對碳纖維機（jī）械臂產品進行優化升級，目前幾乎可以把（bǎ）兩者之間的價格差（chà）縮減到相（xiàng）差（chà）無（wú）幾。